专题19 广西中考3类型特色压轴题-2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)(解析版和原卷版)

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专题19 广西中考3类型特色压轴题-2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)(解析版和原卷版)

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2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)
专题19 广西中考3类型特色压轴题
【压轴类型题强化训练】
类型1 压强难点计算问题
1. 质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,乙的边长为20cm,则乙的密度是______,甲的质量是______kg,图中A点横坐标是______。
2. 如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比hA∶hB=5∶3,底面积之比SA∶SB=1∶3,它们对地面的压强之比pA∶pB=5∶3,则它们的密度之比ρA∶ρB=_______。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h∶hA=_______。
3. 如图所示,所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上;一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为100cm2,内盛有4kg的水。若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时,长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前,长方体A对水平面的压强为 ________Pa,物体C的密度为 _______kg/m3。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
4. (2025广西)现有刚蒸好的质地均匀的长方体米糕A和B,尺寸如图所示,密度分别为和,则A与B所受重力之比为______。用它们自制双层米糕:将A置于水平桌面上,趁热将B放在的上表面正中央,待冷却后自动粘合成一个双层米糕(忽略冷却过程A和B体积、形状的变化)。若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是______(用文字说明)。
5. (2024广西)某次加工螺母的过程中,裁出底面为正八边形的金属柱体,其质量为7.68×10-2kg,底面积为4.8×10-4m2。如图甲所示,金属柱体放在水平地面上,其对地面的压强为________ Pa;从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体后,分别如图乙和图丙所示放在水平地面上,对地面的压强分别为和,且∶=20∶17,则r约为________ cm。(已知该金属密度为8×103kg/m3,取=1.4、π=3.1、g=10N/kg)
6. (2023广西)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙,则B的密度为______,A的重力为_______N(g取10N/kg)
类型2 热敏、压敏、光敏电阻(传感器)综合问题
7. 贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹筱质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求:
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
8. 技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试,他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁(如图甲所示),并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器R与外部电路组成(如图乙所示)。已测得跨度为L时,在一定范围内,其压力F与下垂量h满足关系,k=1×10﹣3m/N。已知电源电压不变,当电压表的示数为4V时,电流表示数为0.4A。当压力F1=32N时,电路中的电流为I1,此时R的功率为P1;当压力F2=40N时,电路中的电流为I2,此时R的功率为P2;且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线(如图丙所示),忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求:
(1)R0的阻值;
(2)当桥梁的下垂量为3cm时,压力传感器受到的压力;
(3)当压力为零时,电路中的总电阻;
(4)P1与P2的差值
9. 某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为,定值电阻R0的阻值为,电压表的量程为,轻质绝缘的压力检测板与可变电阻相连。的阻值与压力的关系如图乙所示,闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表的示数_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法________。
10. 教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lux)。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路,如图甲所示。电源电压取值范围0~12V;电压表量程0~3V;R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱;R2为光敏电阻,其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。
(1)若电源电压为3V,为15kΩ,电压表读数为0.75V,求此时的照度大小。
(2)调节阻值,使电路能测量7Lux的照度,求电源电压的最大值。
11. 甲图是一款恒温箱的内部原理电路图,工作电压220V,电热丝的阻值为44Ω;控制电路电源电压为8V,继电器线圈的电阻,滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为130Ω;热敏电阻的阻值随温度t变化的关系如乙图所示。和均置于恒温箱中,当继电器线圈中电流达到50mA,继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边,右边工作电路断电停止加热。求:
(1)加热时,经过的电流
(2)当最高控温设置在时,滑动变阻器接人电路中的阻值应为多少
(3)利用恒温箱把1kg的牛奶从加热到,牛奶吸收多少热量 (牛奶的比热容())
(4)把1kg的牛奶从加热到需要2min,则该恒温箱的加热效率为多少 (结果精确到0.1%)
12. (2025广西)为了解家用电器耗能情况,某小组进行了如下研究。图甲是2,图乙是其工作原理简图,为热敏电阻,其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器,通电后蚊香器的热敏电阻发热,加热蚊香片可以达到驱蚊功效,最后自动保持在一个特定温度(如图丙中的)。
(1)蚊香器工作一会儿,人就能闻到蚊香片气味,这是气体分子在空气中的___________现象。
(2)若蚊香器正常工作的电功率为,则电路电阻值的大小为多少_________?工作消耗电能为多少_________?
(3)家用电器待机时也消耗电能,某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍,我们在日常生活用电时该如何有效节能?请写出一条有效措施_________。
(4)请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点,解释蚊香器通电后温度升高,并能自动保持一定温度的原因_________。
13. (2024广西) 公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω。求:
(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
14. (2023广西)实践基地芒果获丰收,为筛选优质大果,设计自动筛选装置如图甲,检测装置电路图如图乙,电源电压恒为12V,电阻为20Ω,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
(1)若R与阻值相等,R消耗的电功率;
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果;
(3)若想筛选出重力至少为2N的芒果,有同学建议:仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗?请通过计算做出判断。
类型3 压强与浮力问题大综合
15. 某学习小组在完成压强知识的学习后,为深入了解压强的变化情况,将实心柱体甲和盛满水的薄壁轻质容器乙放置在水平地面上,如图所示,其中甲、乙底面积分别为2S、S,水的质量为m,D点距水面0.1m,。将甲沿虚线切出一质量为的小物块(不吸水)放入乙中,小物块有四分之一的体积露出水面。
(1)求D处水的压强;
(2)求甲的密度;
(3)现有A、B、C三物体,相关信息如下表所示。
物体 A B C
密度
体积 2V 0.5V 2V
若要选择其中一个先后放在甲剩余部分的上部和放入乙中(均可浸没),使乙对地面的压强变化量大于甲剩余部分对地面的压强变化量,且乙对地面的压强p最大。请分析说明所选物体的理由,并计算出p的最大值。(结果用题中字母表示)
16. 如图所示,水平地面上放置一个底面积为0.03m2薄壁圆柱形容器,容器侧面靠近底部有一控制出水的阀门K。边长为0.1m的正方体木块A体积的浸入水中,下方用细线TB系有重为3N的合金球B,B的体积是A体积的0.1倍。木块A上方的悬线TA能承受的最大拉力为5N,此时悬线TA处于松弛状态。(容器内的水足够深,不计细线的体积和质量,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)木块A受到的浮力大小;
(2)细线TB对合金球B的拉力大小;
(3)打开阀门K使水缓慢流出,当悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K,此时木块A排开水的体积为多少?
(4)若在悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线TB,待木块A再次静止漂浮时,与悬线TA断裂的瞬间相比,容器底受到水的压强改变了多少?
17. 如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
18. 如图所示,一个底面积为200cm2的溢水杯放在水平桌面上,溢水口离其底部距离为20cm。已知弹簧原长为10cm,且弹簧每受1N的作用力其长度变化1cm。现将弹簧与底面积为100cm2的实心长方体A和溢水杯底部相连,此时弹簧被压缩,其弹力为2N;向溢水杯加水,当水深为16cm时,A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为12cm;继续向溢水杯加水,直至弹簧所受的弹力不再发生变化(在弹性限度内)。不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力,g取10N/kg,。求:
(1)A的重力;
(2)A的一半浸入水中时A所受的浮力;
(3)A的密度;
(4)A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化,溢水杯对桌面压强的变化量。
19. 某同学看了我国航空母舰发展简介后对力学产生了浓厚的兴趣。他用底面积为的长方体容器(厚度不计)装一定量的水,将一个重为4N,边长为10cm的正方体A放入容器中处于漂浮状态。如图所示,此时水的深度为18cm。(,g取10N/kg)求:
(1)容器底部受到水的压强;
(2)A漂浮时浸入水中的深度;
(3)若将与A形状体积完全相同的物体B平放在A的正上方,A、B一起向下运动,当静止时一起处于悬浮状态。求A、B一起开始运动到B刚好浸没时,B的重力做的功。(容器足够高,水不溢出,A、B不吸水)
20. (2025广西)某同学探究不同密度的物块在液体中的特点,如图所示,现有质地均匀,不吸水的正方体物块A和B,其质量分别为和、边长分别为和,以及内部边长为的正方体玻璃容器。已知水的密度。取。求:
(1)将物块A放置于玻璃容器底部中央,物块A对容器底部的压强;
(2)往容器内缓慢注水,物块A不上浮,当水深为时,水对容器底部的压强和注入水的体积;
(3)接着把物块B放在物块A的正上方。再将质量为的水缓慢注入容器。在此过程中,水对物块B所做的功。
21. (2024广西)一个不吸水的实心圆柱体Q,底面积为0.01m2,高为0.3m,密度为0.5×103kg/m3。如图甲所示,现将 Q 放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg), 求:
(1)圆柱体Q的质量;
(2)当注入水的深度为0.1m时(此时Q未漂浮),Q受到的浮力;
(3)广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小组设计了“智能水位报警器”,如图乙所示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,B模拟河道。其中A 内部高度为0.7m,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。在某次注水测试中,当注水到某一深度时,Q开始漂浮,随着注入水的深度增加,Q 最终会与传感器接触,当Q 露出水面长度为0.1m时,报警器恰好开始报警。请通过计算,分析从开始注水到报警器报警的过程,并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线。
22. (2023广西)人工涂抹油漆难精准且气味难闻,于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”,如图所示,上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2kg,底面积为;力传感器固定且与浮杆接触但无压力;工作台固定在上漆器底部,其上表面积为0.5m2,高为0.1m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央,将挡板固定在1m高处,开始注漆,当浮杆对力传感器的压力为14N时停止注漆,完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500kg,底面积为,高为0.8m,油漆密度为。g取10N/kg。求:
(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度。中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)
专题19 广西中考3类型特色压轴题
【压轴类型题强化训练】
类型1 压强难点计算问题
1. 质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,乙的边长为20cm,则乙的密度是______,甲的质量是______kg,图中A点横坐标是______。
【答案】 8 4
【解析】由图可知,当还未沿水平方向切时,乙对地面的压强为6×103Pa,又因为乙是边长为20cm的正方体,且质量分布均匀,根据公式可得乙的密度为
由图可知,当沿水平方向切去高度时,甲对地面的压强为0,即可得甲的边长为10cm,所以甲的体积为
根据密度公式可得甲的质量为
A点表示,当甲、乙沿水平方向切去相同高度时,对地面的压强也相等,设此时切去相同的高度为x,则根据公式可得等式

解得
所以图中A点横坐标是4。
2. 如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比hA∶hB=5∶3,底面积之比SA∶SB=1∶3,它们对地面的压强之比pA∶pB=5∶3,则它们的密度之比ρA∶ρB=_______。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h∶hA=_______。
【答案】 1∶1 3∶10
【解析】长方体物块放在水平地面上对地面的压强
它们的密度之比
从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,A剩余部分对地面的压强
pA剩=ρAg(hA-h)
叠放后B对地面的压强
A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则
3. 如图所示,所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上;一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为100cm2,内盛有4kg的水。若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时,长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前,长方体A对水平面的压强为 ________Pa,物体C的密度为 _______kg/m3。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 2000 2.5×103
【解析】由 知道,未放上物体C前,长方体A对水平面的压强为
设物体C的质量为m,则长方体A对地面压强的增加量
水对容器B底部压强增加量
由于,则
所以,物体的密度
4. (2025广西)现有刚蒸好的质地均匀的长方体米糕A和B,尺寸如图所示,密度分别为和,则A与B所受重力之比为______。用它们自制双层米糕:将A置于水平桌面上,趁热将B放在的上表面正中央,待冷却后自动粘合成一个双层米糕(忽略冷却过程A和B体积、形状的变化)。若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是______(用文字说明)。
【答案】 先增大后减小再不变
【解析】A与B所受重力之比为
根据,当时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,但受力面积减小得快,所以压强变大;当时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,但压力减小得快,所以压强变小;当时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,且等比例减小,所以压强不变。所以若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是先增大后减小再不变。
5. (2024广西)某次加工螺母的过程中,裁出底面为正八边形的金属柱体,其质量为7.68×10-2kg,底面积为4.8×10-4m2。如图甲所示,金属柱体放在水平地面上,其对地面的压强为________ Pa;从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体后,分别如图乙和图丙所示放在水平地面上,对地面的压强分别为和,且∶=20∶17,则r约为________ cm。(已知该金属密度为8×103kg/m3,取=1.4、π=3.1、g=10N/kg)
【答案】 1
【解析】金属柱体放在水平地面上,对地面的压力为
根据可知,其对地面的压强为
正八边形的金属柱体的体积为
金属柱体的高为
根据正八边形边长和面积的关系,可得
解得
根据
可知,图乙中金属柱体对地面的压强和图甲中金属柱体对地面的压强相等,即

∶=20∶17
可得,图丙中金属柱体对地面的压强为
图丙中接触面积为
则丙对地面的压力为
丙的重力为
则减小的重力为
则减小的质量为
从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体,则挖去圆柱体的体积为
则挖去圆柱体的底面积为
底面半径为r为
6. (2023广西)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙,则B的密度为______,A的重力为_______N(g取10N/kg)
【答案】 0.6×103 6
【解析】质量分布均匀的实心正方体置于水平桌面上,对水平桌面的压强
由图乙可知,截取前有pB=6×102Pa,B的高度是10cm,B的密度为
由图乙可知,当B截取2cm时,B剩余部分对桌面的压强
此时将截取的B物体叠放在A上,对桌面的压强也是480Pa,即

B的重力
由图乙可知,B放到A上面对水平桌面的压强是8×102Pa,即

由①和②得到GA=6N
类型2 热敏、压敏、光敏电阻(传感器)综合问题
7. 贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹筱质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求:
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
【答案】(1)30N;(2)15cm;(3)1V
【解析】(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB刚好浸没水中,故
物体AB所受浮力
(2)水面与物体AB上表面相平时,弹簧对物体的拉力
水面下降至与物体AB下表面相平时,弹簧对物体的拉力
水面从物体AB上表面逐渐下降至与下表面相平过程中,弹簧拉力变化量
由乙图可知
物体刚好离开水面时
得弹簧伸长的长度
(3)水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面相平时,弹簧伸长15cm,即滑片下移15cm,接入电路的电阻变化量
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
R′与R0串联,R′的电流为
电压表的示数为
8. 技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试,他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁(如图甲所示),并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器R与外部电路组成(如图乙所示)。已测得跨度为L时,在一定范围内,其压力F与下垂量h满足关系,k=1×10﹣3m/N。已知电源电压不变,当电压表的示数为4V时,电流表示数为0.4A。当压力F1=32N时,电路中的电流为I1,此时R的功率为P1;当压力F2=40N时,电路中的电流为I2,此时R的功率为P2;且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线(如图丙所示),忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求:
(1)R0的阻值;
(2)当桥梁的下垂量为3cm时,压力传感器受到的压力;
(3)当压力为零时,电路中的总电阻;
(4)P1与P2的差值
【答案】(1)10Ω;(2)30N;(3)40Ω;(4)0.1W
【解析】(1)由图乙可知,R和R0串联,电压表测R0的电压,电压表的示数为4V,即R0的电压为4V,电流表的示数为0.4A,即R0的电流为0.4A,根据欧姆定律得
(2)压力F与下垂量h满足关系
已知
k=1×10-3m/N,h=3cm=0.03m
代入数据
(3)由图丙可知,压力为零时,R=30Ω,结合(1)得R0为10Ω,根据串联电阻的规律,电路中的总电阻
R总=R+R0=30Ω+10Ω=40Ω
(4)传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线,设关系式为
R=aF+b ①
将(0,30Ω)、(60N,0)两组数据代入上式可得到
30Ω=a×0+b,0Ω=60N×a+b
解之a =-0.5Ω/ N,b=30Ω
故传感器的电阻R与压力F的关系式为
R=-0.5Ω/ N×F+30Ω ②
当压力F1=32N时,代入②得
R1=-0.5Ω/ N×32N+30Ω=14Ω
当压力F2=40N时,代入②得
R2=0.5Ω/ N×40N+30Ω=10Ω
所以电阻为R1时电路总电阻更大,电流更小,I1与I2相差0.1A,因此
I2=I1+0.1A ③
电源电压不变,由串联电阻的规律及欧姆定律有
I1(R0+R1)=I2(R0+R2)
代入数据有
I1(10Ω+14Ω)=(I1+0.1A)×(10Ω+10Ω)
解得I1=0.5A
由③可知
I2=0.6A
P1=I12×R1=(0.5A)2×14Ω=3.5W
P2=I22×R2=(0.6A)2×10Ω=3.6W
故P1与P2的差值为
ΔP=P2-P1=36W-3.5W=0.1
9. 某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为,定值电阻R0的阻值为,电压表的量程为,轻质绝缘的压力检测板与可变电阻相连。的阻值与压力的关系如图乙所示,闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表的示数_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法________。
【答案】 (1)增大 (2) 1.2V (3) (4)见解析
【解析】(1)由图像可知,当检测板所受压力增大时,可变电阻R的阻值变小,则电路的总电阻减小,电路的电流增大,电压表的测定值电阻R0两端的电压,可知电压表的示数增大。
(2)由图像可知,检测板不受压力时,力敏电阻的阻值,此时电路中的电流为
两端的电压为
即电压表的示数为。
(3)当电压表示数达到时,该装置测量的压力达到最大值,此时电路中的电流
两端的电压为
的阻值为
由图像可知,该装置所能测量的最大压力为。
因电压表量程固定,要想提高最大压力值,即电路中可变电阻的阻值更小,且定值电阻两端的电压不超过3V。故可将定值电阻换为阻值较小的电阻或在定值电阻两端并联一个阻值适当的电阻等。
10. 教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lux)。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路,如图甲所示。电源电压取值范围0~12V;电压表量程0~3V;R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱;R2为光敏电阻,其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。
(1)若电源电压为3V,为15kΩ,电压表读数为0.75V,求此时的照度大小。
(2)调节阻值,使电路能测量7Lux的照度,求电源电压的最大值。
【答案】(1)3Lux (2)7.5V
【解析】【小问1详解】
由图甲可知两个电阻串联,电压表测量两端电压,电路中电流为
根据串联电路电压特点和欧姆定律可得R2的阻值为
由图乙可知此时光照强度为3Lux。
【小问2详解】
电路能测量7Lux的照度,由图乙可知R2的阻值为,电压表量程0~3V,电压表示数最大为3V,R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱,根据串联分压原理有

由于为3V、为且都为定值,则当阻值最小时,电源电压最大,即的阻值为10kΩ,则电路中电流为
最大电源电压为
11. 甲图是一款恒温箱的内部原理电路图,工作电压220V,电热丝的阻值为44Ω;控制电路电源电压为8V,继电器线圈的电阻,滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为130Ω;热敏电阻的阻值随温度t变化的关系如乙图所示。和均置于恒温箱中,当继电器线圈中电流达到50mA,继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边,右边工作电路断电停止加热。求:
(1)加热时,经过的电流
(2)当最高控温设置在时,滑动变阻器接人电路中的阻值应为多少
(3)利用恒温箱把1kg的牛奶从加热到,牛奶吸收多少热量 (牛奶的比热容())
(4)把1kg的牛奶从加热到需要2min,则该恒温箱的加热效率为多少 (结果精确到0.1%)
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】(1)如图,恒温箱加热时,经过的电流为
(2)如图乙所示,当最高控温设置在时,热敏电阻,继电器线圈中电流达到50mA,则图甲中三个电阻串联的总电阻为
则滑动变阻器接人电路中的阻值应为
(3)利用恒温箱把1kg的牛奶从加热到,牛奶吸收多少热量为
(4)如图甲,恒温箱将牛奶加热这2min需要消耗的电能为
则该恒温箱的加热效率为
答:(1)加热时,经过的电流为;
(2)当最高控温设置在时,滑动变阻器接人电路中的阻值应为;
(3)恒温箱把1kg的牛奶从加热到,牛奶吸收热量为;
(4)该恒温箱的加热效率为。
12. (2025广西)为了解家用电器耗能情况,某小组进行了如下研究。图甲是2,图乙是其工作原理简图,为热敏电阻,其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器,通电后蚊香器的热敏电阻发热,加热蚊香片可以达到驱蚊功效,最后自动保持在一个特定温度(如图丙中的)。
(1)蚊香器工作一会儿,人就能闻到蚊香片气味,这是气体分子在空气中的___________现象。
(2)若蚊香器正常工作的电功率为,则电路电阻值的大小为多少_________?工作消耗电能为多少_________?
(3)家用电器待机时也消耗电能,某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍,我们在日常生活用电时该如何有效节能?请写出一条有效措施_________。
(4)请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点,解释蚊香器通电后温度升高,并能自动保持一定温度的原因_________。
【答案】(1)扩散 (2) 9680Ω 0.05kW·h (3)不使用电器时拔掉插头 (4)见详解
【解析】(1)人能闻到蚊香片气味,是因为气体分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,这是气体分子在空气中的扩散现象。
(2)根据可知,电路电阻值的大小为
根据可知,工作10h消耗电能为
(3)日常生活中为了有效节能,可以做到随手关闭用电器,不使用电器时拔掉插头等。
(4)蚊香器通电后,电流通过热敏电阻做功,电能转化为内能,使热敏电阻温度升高。由图丙可知,热敏电阻的阻值随温度升高而增大,根据,在电源电压U不变时,电阻R增大,功率P减小,产生的热量减少。当产生的热量与向周围环境散失的热量相等时,温度就自动保持在一定温度。
13. (2024广西) 公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω。求:
(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
【答案】(1)0.3A;(2)1000kg;(3)需要增大R0的阻值
【解析】(1)由图可知:压力传感器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,当电流表的电流为50mA时,当R的阻值为35Ω时,电路的电流
(2)当通过电路的电流为0.4A时,电路的总电阻
R的阻值
R′=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω
由图乙可知压力是1×104N,地磅的测量值
(3)电流表的示数最大为0.6A,电源电压不变,电路的总电阻为
为了增加地磅的最大测量值,即压力增大,需要减小R的阻值,R的阻值为
R=20Ω-R0
所以需要增大R0的阻值。
答:(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流是0.3A;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值是1000kg;
(3)为了增加地磅的最大测量值,需要增大R0的阻值。
14. (2023广西)实践基地芒果获丰收,为筛选优质大果,设计自动筛选装置如图甲,检测装置电路图如图乙,电源电压恒为12V,电阻为20Ω,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
(1)若R与阻值相等,R消耗的电功率;
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果;
(3)若想筛选出重力至少为2N的芒果,有同学建议:仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗?请通过计算做出判断。
【答案】(1)1.8W;(2)1N;(3)可行,此时R0的阻值为40Ω
【解析】(1)当R与R0阻值相等,电路中的总电阻为
电路中的电流为
R消耗的电功率为
(2)当电路中电流为0.15A时,电路中的电阻为
R此时的电阻为
由图丙可知,当电阻为时,对应的压力为1N,即芒果的重力为1N,所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
(3)根据图丙,可知,当芒果的重力为2N,也就是检测装置所受压力为2N,此时压敏电阻的阻值为,则需要R0的阻值为
适当增加R0的阻值,可以筛选出重力至少为2N的芒果。
答:(1)R消耗的电功率为;
(2)此装置能筛选出重力至少为1N的芒果;
(3)可行,此时R0的阻值为。
类型3 压强与浮力问题大综合
15. 某学习小组在完成压强知识的学习后,为深入了解压强的变化情况,将实心柱体甲和盛满水的薄壁轻质容器乙放置在水平地面上,如图所示,其中甲、乙底面积分别为2S、S,水的质量为m,D点距水面0.1m,。将甲沿虚线切出一质量为的小物块(不吸水)放入乙中,小物块有四分之一的体积露出水面。
(1)求D处水的压强;
(2)求甲的密度;
(3)现有A、B、C三物体,相关信息如下表所示。
物体 A B C
密度
体积 2V 0.5V 2V
若要选择其中一个先后放在甲剩余部分的上部和放入乙中(均可浸没),使乙对地面的压强变化量大于甲剩余部分对地面的压强变化量,且乙对地面的压强p最大。请分析说明所选物体的理由,并计算出p的最大值。(结果用题中字母表示)
【答案】(1)1000Pa;(2);(3)
【解析】(1)D处水的压强
(2)甲沿虚线切出一质量为的小物块(不吸水)放入乙中,甲漂浮,漂浮时,浮力等于物体的重力,故小物块的浮力为
小物块有四分之一的体积露出水面,说明排开液体的体积为
则此时的浮力为
经整理可知
可得
(3)由于三个物体放入乙中,都浸没在水中,有部分水会溢出,乙对地面的压强为
要是乙对地面的压强最大,则需要物体的总重力最大,则放入A时增加的总重力为
放入B时增加的总重力为
放入C时增加的总重力为
C物体的重力最大,故将C放入水中,若将C放入剩余的甲上,甲剩余部分对地面增大的压强为
乙对地面的增大的压强为
乙对地面的压强p最大
此时也满足乙对地面的压强变化量大于甲剩余部分对地面的压强变化量。
16. 如图所示,水平地面上放置一个底面积为0.03m2薄壁圆柱形容器,容器侧面靠近底部有一控制出水的阀门K。边长为0.1m的正方体木块A体积的浸入水中,下方用细线TB系有重为3N的合金球B,B的体积是A体积的0.1倍。木块A上方的悬线TA能承受的最大拉力为5N,此时悬线TA处于松弛状态。(容器内的水足够深,不计细线的体积和质量,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)木块A受到的浮力大小;
(2)细线TB对合金球B的拉力大小;
(3)打开阀门K使水缓慢流出,当悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K,此时木块A排开水的体积为多少?
(4)若在悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线TB,待木块A再次静止漂浮时,与悬线TA断裂的瞬间相比,容器底受到水的压强改变了多少?
【答案】(1)9N(2)(3)(4)
【解析】(1)由题意知A物体的体积为
此时A物体浸没在水中的体积为
根据阿基米德原理可知此时物体A受到浮力为
(2)物体B的重力为,B物体的体积为A物体体积的0.1倍
由于物体B完全浸没在水中故
根据阿基米德原理可得B物体在水中受到的浮力为
对物体B进行受力分析,受到一个向上TB对合金球B的拉力,一个自身的重力3N,还有一个向上的浮力1N,在这3个力的作用下物体B处于平衡,故有以下关系
所以
(3)由于B受到一个向上TB的拉力,所以B对A也有一个向下大小为TB的拉力2N。对A进行分析,A受到一个向上大小为9N的浮力,受到一个自身的重力GA,还受到一个向下的大小为2N的拉力,此时A处于平衡状态,故有关系式
所以,当悬线TA断裂的一瞬间时,对A进行分析,此时A受到自身重力7N,受到B对A的拉力2N,受到向上的拉力TA(由题意知绳子断掉时,TA为5N),受到向上浮力,故有如下关系式
故此时
根据阿基米德原理

(4)若悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线TB,对A进行分析,此时A受到竖直向下重力7N,竖直向上浮力7N,故根据阿基米德原理有下式

由于容器底面积,根据液面高度变化量

所以压强的变化量为
17. 如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
【答案】(1)2×103Pa;(2)0.5×103kg/m3;(3)0.1m
【解析】(1)阀门K打开前,B容器内盛有0.2m深的水,故水对B容器底部的压强
(2)阀门K打开前,pA就是物块对容器底的压强,当pB=2pA时,物块对容器A产生的压强为
由得物块密度为
(3)物块体积为
V物=S物h物=50×10-4m2×0.2m=1×10-3m3
由得物块质量为
物块重力为
G物=m物g=0.5kg×10N/kg=5N
阀门K打开后,水从B容器进入A容器,当物块刚好漂浮时,根据物体的浮沉条件,则物块受到的浮力为
F浮=G物=5N
由F浮=ρ水gV排得排开水的体积为
则进入A容器中水的深度为
18. 如图所示,一个底面积为200cm2的溢水杯放在水平桌面上,溢水口离其底部距离为20cm。已知弹簧原长为10cm,且弹簧每受1N的作用力其长度变化1cm。现将弹簧与底面积为100cm2的实心长方体A和溢水杯底部相连,此时弹簧被压缩,其弹力为2N;向溢水杯加水,当水深为16cm时,A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为12cm;继续向溢水杯加水,直至弹簧所受的弹力不再发生变化(在弹性限度内)。不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力,g取10N/kg,。求:
(1)A的重力;
(2)A的一半浸入水中时A所受的浮力;
(3)A的密度;
(4)A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化,溢水杯对桌面压强的变化量。
【答案】(1)2N;(2)4N;(3)0.25×103kg/m3;(4)300Pa
【解析】(1)没有加水时,A受到竖直向下的重力和弹簧对A竖直向上的弹力,重力和弹力是平衡力,由二力平衡条件可知,A的重力
G=F0=2N
(2)A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为12cm,由题意可知,此时弹簧被拉伸,对A产生的弹力为对A竖直向下拉力,由题意可知,当弹簧长为12cm时,弹簧的拉力
F1=(12cm-10cm)×1N/cm=2N
此时A受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力,由力的平衡条件可知,A的一半浸入水中时受到的浮力
F浮=G+F1=2N+2N=4N
(3)A刚好有一半浸入水中时排开水的体积
A的体积
V=2V排=2×4×10-4m3=8×10-4m3=800cm3
A的密度
(4)A的高度
A刚好有一半浸入水中时,溢水杯中水的体积
此时溢水杯中水的重力
G水1=m水1g=ρ水V水1g=1.0×103kg/m3×10N/kg×2800×10-6m3=28N
由阿基米德原理原理可知,当A浸没后A受到的浮力不再发生变化,由力的平衡条件可知,此时弹簧的弹力不再发生变化,A浸没时受到的浮力
F浮没=2F浮=2×4N=8N
由力的平衡条件可知,此时弹簧对A的拉力
F=F浮没-G=8N-2N=6N
由题意可知,此时弹簧的长度
则此时水面的高度
h=L2+hA=16cm+8cm=24cm>20cm
故弹簧不再发生变化时,A不会浸没,因此弹簧不再发生变化时,溢水杯中的到达溢口,即当溢水杯最后的水溢出后,弹簧测力计的示数不再发生变化,设此时A浸在水中的深度为Lcm,则A排开水的体积
V排1=100cm2×Lcm=100Lcm3
此时A受到的浮力
F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×100L×10-6m3=LN
此时弹簧对A的拉力
F2=(20cm-Lcm-10cm)×1N/cm=(10cm-Lcm)×1N/cm=(10-L)N
由力的平衡条件有
F浮1=G+F2
LN=2N+(10-L)N
解得L=6,即弹簧测力计的示数不再发生变化时,A浸在水中的深度为6cm,此时溢水杯中水的体积
V水2=200cm2×20cm-100cm2×6cm=3400cm3
溢水杯中水的重力
G水2=m水2g=ρ水V水2g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3400×10-6m3=34N
因为溢水杯对水平桌面的压力大小等于溢水杯、水和A的重力之和,加水前后溢水杯的重力、A的重力均没有发生变化,因此溢水杯对桌面压力的变化量
ΔF=G水2-G水1=34N-28N=6N
则溢水杯对桌面压强的变化量
答:(1)A的重力为2N;
(2)A的一半浸入水中时A所受的浮力为4N;
(3)A的密度为0.25×103kg/m3;
(4)A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化,溢水杯对桌面压强的变化量为300Pa。
19. 某同学看了我国航空母舰发展简介后对力学产生了浓厚的兴趣。他用底面积为的长方体容器(厚度不计)装一定量的水,将一个重为4N,边长为10cm的正方体A放入容器中处于漂浮状态。如图所示,此时水的深度为18cm。(,g取10N/kg)求:
(1)容器底部受到水的压强;
(2)A漂浮时浸入水中的深度;
(3)若将与A形状体积完全相同的物体B平放在A的正上方,A、B一起向下运动,当静止时一起处于悬浮状态。求A、B一起开始运动到B刚好浸没时,B的重力做的功。(容器足够高,水不溢出,A、B不吸水)
【答案】(1) (2)4cm (3)1.28J
【解析】(1)容器底部受到的压强
(2)A处于漂浮状态,A受到的浮力
A排开水的体积
A漂浮时浸入水中的深度
(3)A、B悬浮时,受到总浮力
AB受到的浮力
由于悬浮时,浮力等于重力,则B受到的重力
B开始运动时,A上表面与B下表面重合,距容器底距离
A、B刚好浸没时,液面上升的高度
B刚好浸没时,下表面距容器底的距离
B开始运动到刚好浸没时运动的距离
B的重力做功
20. (2025广西)某同学探究不同密度的物块在液体中的特点,如图所示,现有质地均匀,不吸水的正方体物块A和B,其质量分别为和、边长分别为和,以及内部边长为的正方体玻璃容器。已知水的密度。取。求:
(1)将物块A放置于玻璃容器底部中央,物块A对容器底部的压强;
(2)往容器内缓慢注水,物块A不上浮,当水深为时,水对容器底部的压强和注入水的体积;
(3)接着把物块B放在物块A的正上方。再将质量为的水缓慢注入容器。在此过程中,水对物块B所做的功。
【答案】(1) (2), (3)
【解析】(1)将物块A放置于玻璃容器底部中央,物块A对容器底部的压力为
则物块A对容器底部的压强
(2)当水深为时,水对容器底部的压强
注入水的体积为
(3)质量为的水体积为
A的体积为
容器的容积为
B的密度为
则B漂浮时受到的浮力为
则B漂浮时排开水的体积为
B漂浮时浸入水中的深度为
因为
所以最终B漂浮;因为
所以水没有溢出,则最终水深为
则B上升的高度为
则水对物块B所做的功
21. (2024广西)一个不吸水的实心圆柱体Q,底面积为0.01m2,高为0.3m,密度为0.5×103kg/m3。如图甲所示,现将 Q 放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg), 求:
(1)圆柱体Q的质量;
(2)当注入水的深度为0.1m时(此时Q未漂浮),Q受到的浮力;
(3)广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小组设计了“智能水位报警器”,如图乙所示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,B模拟河道。其中A 内部高度为0.7m,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。在某次注水测试中,当注水到某一深度时,Q开始漂浮,随着注入水的深度增加,Q 最终会与传感器接触,当Q 露出水面长度为0.1m时,报警器恰好开始报警。请通过计算,分析从开始注水到报警器报警的过程,并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线。
【答案】(1)1.5kg;(2)10N;(3)
【解析】(1)圆柱体Q的体积
V=Sh=0.01m2×0.3m=0.003m3
由可得,圆柱体Q的质量
m=ρV=0.5×103kg/m3×0.003m3=1.5kg
(2)当注入水的深度为0.1m时,Q排开水的体积
V排=Sh水=0.01m2×0.1m=0.001m3
此时圆柱体Q受到的浮力
F浮= ρ水Vg=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N
当注入水的深度为0.1m时,圆柱体Q受到的浮力大小是10N。
(3)圆柱体Q受到的重力大小
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
圆柱体Q刚好漂浮在水中时,排开水的体积
此时注水的深度
此时圆柱体Q底部受到的压强大小是
p1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
圆柱体Q刚接触压力传感器时,注水的深度
h2=hA-(hQ-h1)=0.7m-(0.3m-0.15m)=0.55m
此时圆柱体Q底部受到的压强大小是
p2=p1=1500Pa
当圆柱体Q漏出水面长度为0.1m时,注水的深度
h3=hA-0.1m=0.7m-0.1m=0.6m
此时圆柱体Q浸在水中的深度
h4=hQ-0.1m=0.3m-0.1m=0.2m
此时圆柱体Q底部受到的压强大小是
p3=ρ水gh4=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示:
答:(1)圆柱体Q的质量是1.5kg;
(2)当注入水的深度为0.1m时,Q受到的浮力是10N;
(3)此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示。
22. (2023广西)人工涂抹油漆难精准且气味难闻,于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”,如图所示,上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2kg,底面积为;力传感器固定且与浮杆接触但无压力;工作台固定在上漆器底部,其上表面积为0.5m2,高为0.1m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央,将挡板固定在1m高处,开始注漆,当浮杆对力传感器的压力为14N时停止注漆,完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500kg,底面积为,高为0.8m,油漆密度为。g取10N/kg。求:
(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度。
【答案】(1);(2)4000Pa;(3)0.6m
【解析】(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A排开液体的体积为
柱体A受到的浮力为
对工作台的压力为
F压=G-F浮1=mg- F浮=500kg×10N/kg-3000N=2000N
柱体A对工作台的压强
(3)当浮杆对力传感器的压力为14N时,由力的相互性,力传感器对浮杆的压力T大小为14N,方向竖直向下,浮杆还受到重力及液体产生的浮力的作用,根据力的平衡有
F浮2=G浮杆+T=m浮杆g +T=0.2kg×10N/kg+14N=16N
根据阿基米德原理,浮杆排开液体的体积为
浮杆在液体中的深度为
当柱体A浸入深度为0.6m时,柱体A排开油漆的体积
此时柱体A受到的浮力
此时柱体A受到的浮力恰好等于柱体A的重力,故静止时柱体A应漂浮,继续注漆时,柱体A仍漂浮,故停止注漆时,柱体A被上漆的高度为
Δh=hA-(h-h2)=0.8m-(1m-0.8m)=0.6m

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